Kann eine Auto-Wechselstrom-Einheit nur mit der Autobatterie betrieben werden?

Das mag eine dumme Frage sein, aber ich habe mich gefragt, ob eine Auto-Wechselstrom-Einheit nur mit Batterie oder Lichtmaschine betrieben werden kann.

Da könnte das helfen

1. Vermeidung von Stromausfällen in wichtigen Zeiten wie Überholen und Klettern an Hängen.
2. Steigerung der Kraftstoffeffizienz, da der Kraftstoff nicht für den Betrieb der Klimaanlage verschwendet wird.

Ein anderer Grund, an den ich denken könnte, ist für diejenigen, die vielleicht ein kurzes Nickerchen machen und die Klimaanlage benutzen möchten, ohne dass das Auto läuft.

Ohne etwas Arbeit kann ich Ihnen keine Zahlen oder Berechnungen geben, aber ich kann Ihnen sagen, dass Energie niemals frei ist. Autos haben einen A / C-Kompressor, der mechanisch vom Motor angetrieben wird, da dies der einfachste Weg ist, die Arbeit in einem typischen Consumer-Auto zu erledigen.

Ein Klimakompressor benötigt zum Betrieb tatsächlich eine große Menge Energie. In der Tat verbraucht eine zentrale Klimaanlage für ein Haus mehr Strom als alles andere (in einem heißen Klima). Wenn Sie die Klimaanlage mit Strom versorgen möchten, muss der Strom von irgendwoher kommen.

Wenn Sie genug Strom erzeugen möchten, um einen elektrischen Kompressor anzutreiben, würde die erforderliche Lichtmaschine aufgrund von Ineffizienzen und Verlusten noch mehr Motorleistung verbrauchen als der mechanische Kompressor. Wenn Sie Batteriestrom verwenden möchten, benötigen Sie sehr große Batterien und ein leistungsfähigeres Ladesystem.

Das elektrische System würde es Ihnen ermöglichen, in wichtigen Zeiten allein mit Batterien zu fahren , aber das Motormanagement könnte den mechanischen A / C-Kompressor zu diesen Zeiten genauso leicht ausschalten. Normalerweise schmelzen Menschen nicht, wenn sie 20 Sekunden lang darauf verzichten müssen, um jemanden auf der Autobahn zu überholen.

Nun, Teslas (und vermutlich auch andere rein elektrische Autos) haben eine Klimaanlage, daher ist dies nicht unmöglich, aber die Klimaanlage verbraucht eine ganze Menge Strom.

Andererseits speichert Teslas viel Energie. Die Klimaanlage hat eine Leistung von etwa 2,4 kW, was ungefähr 8.000 BTU / h oder ungefähr 3 PS entspricht. Die Verwendung eines Elektromotors in einem konventionellen Auto könnte Ihnen kurzzeitig ein paar PS mehr geben, aber die Lichtmaschine muss das Defizit irgendwann ausgleichen und ein bisschen mehr für ihre eigenen Ineffizienzen.

Ein einfacherer Ansatz wäre es, die A / C-Kupplung auszukuppeln, wenn Sie auf das Gaspedal treten. Dies kann dazu führen, dass Sie mit einem einfachen Software-Wechsel eine kleinere Engine für die gleiche Leistung verwenden (und dies besonders dann). Wahrscheinlich machen Autos das schon. Die Klimaanlage würde danach etwas mehr laufen, um die Lufttemperatur in der Kabine niedrig zu halten. Kein freies Mittagessen.

Man könnte es immer mit einer Fensterklimaanlage und einem riesigen Wechselrichter machen, aber der Wirkungsgrad wäre ziemlich schlecht, wette ich. Die Aerodynamik im folgenden Beispiel ist ebenfalls etwas zweifelhaft. Bei einer Abholung könnte es tatsächlich Sinn machen = - legen Sie es ins Bett - da eine billige chinesische Fenster-Klimaanlage fast kostenlos ist.

Die kurze Antwort auf Ihre Frage lautet nein. Wie @ JPhi1618 feststellt, wird der Kompressor mechanisch angetrieben. Ohne den Kompressor haben Sie keine Kühlung. Der Wechselstrom ändert den Zustand und den Druck einer Flüssigkeit, und das Komprimieren der Flüssigkeit ist ein großer Teil dieses Zyklus. Wenn Sie einen elektrischen Kompressor an das Auto anschrauben würden, müssten Sie einen Weg finden, um zwischen dem mechanischen und dem elektrischen Kompressor zu wechseln, und das macht niemand. Sie müssten es selbst entwerfen und bearbeiten.

Um ehrlich zu sein, Sie werden viel weniger Zeit und Geld damit verbringen, einfach im Schatten zu parken und die Klimaanlage laufen zu lassen, während das Auto im Leerlauf läuft, um ein Nickerchen zu machen. (Woher weiß ich das, lol) Keine perfekte Lösung, aber viel billiger und einfacher als der Versuch, das AC-Kühlmittel elektrisch zu komprimieren.

Ich hoffe, das hilft!

Ja, das ist möglich. Mehrere Unternehmen (VAG, BMW) haben auf elektromotorisch angetriebene Wechselstromaggregate umgestellt. Für BMW ist dies Teil der Efficient Dynamics- Strategie, bei der der Kompressor je nach Motorlast ein- und ausgeschaltet wird, um den Kraftstoffverbrauch zu optimieren.

Wenn das Wetter nicht zu heiß ist, können Sie den Kompressor sporadisch laufen lassen, ohne dass die Passagiere etwas merken, sodass sie den Kompressor laufen lassen, wenn Sie langsamer werden, und ihn ausschalten, wenn Sie beschleunigen. Andere Unternehmen verwenden ähnliche Strategien. BMW ist nur das erste, das ich finden konnte, das eine Erklärung dafür bietet, warum sie auf elektrische Wechselstromversorgung umgestellt haben.

Wechselstrom hat einen weiteren Vorteil. Bei kleineren Motoren kann man fühlen, wenn ein motorgetriebener Kompressor einrastet. Das Schluckauf im Antriebsstrang kann ärgerlich werden. Ein elektrischer Wechselstrom ist nicht zu bemerken.

Eine andere Sache ist es, den Kompressor bei ausgeschaltetem Motor laufen zu lassen. Der Kompressor verbraucht mehrere kW. Bei 5 kW würden Sie eine (wirklich große) 100-Ah-Batterie in 12 Minuten entladen.

Ich weiß nicht, wie machbar es ist, ein bestehendes Wechselstromsystem auf Elektro umzurüsten.

Es gibt KEIN freies Mittagessen, Sie benötigen viele Batterien und eine viel bessere Lichtmaschine.

Sie könnten in der Tat eine am Fenster montierte Klimaanlage anbringen, wie @Spehro Pefhany vorschlägt.

ODER

TEC Thermo Electric Kühlung

Es gibt Peltier-Elemente, die auch einen Kompressor ohne Kühleffekt erzeugen. Sie sind im wesentlichen eine Platte aus Keramik, die positiv geladen ist, und eine negativ geladene. Dies erzeugt einen Wärmestrom, bei dem eine Seite unglaublich heiß und die andere Seite kalt ist.

Sie können diese also entweder in der Tür oder hinter dem Rücksitz anbringen.

In beiden Fällen müsste die entstehende Wärme außerhalb der Kabine übertragen werden. Wenn Ihnen ein Inferno in Ihrem Kofferraum nichts ausmacht, dann hinter dem Rücksitz. Sie könnten die kalte Seite auf dem Rücksitz anbringen und einen riesigen Satz Kühlkörperrippen in den Kofferraum stecken.

Wenn Sie mechanisch geneigt wären, könnten Sie auch eine Wasserkühlung verwenden. Installieren Sie einen zweiten Kühler unter der Haube und 12-V-Pumpe und -Lüfter. Dann würde die Hitze auf diese Weise erschöpft. Wenn Sie nicht genügend Kühlung haben, wird Ihr Peltier-Element beschädigt.

http://www.heatsink-guide.com/peltier.htm

Hier ein Beispiel: http://www.amazon.com/TEC1-12706-Thermoelectric-Peltier-Cooler-Volt/dp/B002UQQ3Q2

Größere existieren. Wenn Sie jedoch ein paar gekauft haben, sagen wir 20, könnten Sie ein Setup haben, in dem Sie steuern, wie cool es wird, indem Sie einige ausschalten. Ich habe keine Ahnung, wie viele Sie benötigen würden, aber geben Sie an, dass diese 1,5 Zoll viele benötigt würden.

Sie müssten die heiße Seite an einer großen Kupferplatte anbringen, Aluminium könnte ebenfalls funktionieren und die Rückseite abkühlen. Die Kehrseite von Aluminium ist, dass es keine Wärme speichern kann, und nachdem ich diese verwendet habe, um die CPU auf einem Computer zu kühlen, bin ich zu dem Schluss gekommen, dass Kupfer besser ist. Auf der kalten Seite würde Kupfer oder Aluminium funktionieren, aber stellen Sie sicher, dass sich die beiden Seiten nicht berühren. Die Peltiers sind in vielen Fällen kleiner als 4 mm, sodass Sie etwas Dünnes benötigen, um sie auseinander zu halten, abhängig von der Gesamtgröße Ihres Geräts. Auch eine Wärmeleitpaste erhöht die Leitfähigkeit und die Wärme- / Kälteübertragung.

Sie benötigen dann eine große Anzahl von Kühlrippen und mehrere 12-V-Lüfter, um die Rückseite zu kühlen. Entweder das oder ein Wasserkühlkreislauf.

Die gute Nachricht ist, dass dies alles mit 12V-15V möglich ist. Die schlechte Nachricht ist, dass sogar 1 Peltier-Element 7 Ampere bei 12 V benötigt. Die Lüfter und die Pumpe (wenn Sie so vorgehen) verbrauchen im Vergleich dazu sehr wenig. Sie können 12v 120mm Computerlüfter günstig kaufen, die nur sehr wenig Strom verbrauchen. Sogar 10 davon sind wahrscheinlich 90 A mit den Pumpen und Lüftern. Ihre Batterie wird schnell leer sein.

Bei Elektrizität ist der Draht umso dicker, je kleiner die Stärke ist.

Sie benötigen einen extrem dicken Draht, um diese vielen Ampere zu handhaben, vielleicht 1 awg (gauge). Der Einfachheit halber können Sie bis zu 20 A an 12-Gauge-Kabel anschließen, also 3 der aufgelisteten Peltiers. Dann müssen Sie diese Drahtbündel mit noch dickeren Drähten verbinden und so weiter. Endlich eine Autobatterie, hoffentlich eine 2. Autobatterie. Tatsächlich benötigen Sie viele Autobatterien, um dieses Array über einen längeren Zeitraum mit Strom zu versorgen.

Ich habe Fahrzeuge mit mehreren Lichtmaschinen gesehen, wie zum Beispiel BASS-Wettbewerbe. Ich kann 2 Generatoren an mein Auto anschließen, habe aber 10 bis 15 Generatoren an den Subwoofer-Wettbewerbs-Trucks angeschlossen. Es müsste genügend Strom vorhanden sein, um ein kleines 5-kBit-Wechselstromgerät durch Ihr Schiebedach zu leiten (mit einer speziell lackierten Glasfaser-Dachschaufel, die die gesamte Einheit bedeckt und einen ausreichenden Luftstrom ermöglicht).

2 105 Ampere Wechselstromgeneratoren, großer Wechselrichter mit hohem Ampere, kundenspezifischer Kondensatoraufbau für die Überspannungen?

Wäre schön für Turbo-Autos, die einen großen Ladeluftkühler für die Frontmontage haben müssen. Ich würde 50 bis 75 Pfund kein Problem für eiskalte Wechselstrom in Phoenix opfern.

Der Schlüssel hier ist, woher der Strom kommt ... Wenn Sie die Fahrzeugbatterie verwenden, kommt die Ladung von der Lichtmaschine und daher vom Motor - übrigens kann die Lichtmaschine bei voller Ladung ca. 10 PS oder mehr verbrauchen.

Die Möglichkeit einer zweiten Batterie mit einem geteilten Ladesystem erfordert immer noch die Energie, die von der Lichtmaschine und dem Motor kommt.

Eine zweite Lichtmaschine zum Laden der zweiten Batterie nimmt immer noch Strom vom Motor auf und der Motor hat jetzt mehr rotierendes Gewicht zum Antreiben.

Um die Last Ihres Wechselstroms direkt oder indirekt vom Motor zu entfernen, ist eine separate Stromquelle erforderlich. Sie könnten eine Reihe von Batterien in Betracht ziehen, die Sie zu Hause aufladen und ausreichend Strom für Ihre Reise bereitstellen. Das Gewicht wird sich jedoch nicht verbessern der Kraftstoffverbrauch und Sie müssen den verfügbaren Platz haben.